CN104634373B - 管道检测仪定中装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种管道检测仪定中装置，包括分别固定连接在测量仪器两端的两个轮系单元，轮系单元包括至少三套一一对应的支撑轮、支撑臂和滑轨，以及一轮系支架，支撑臂包括固定臂和活动臂，轮系支架包括固定支架、活动支架和弹簧，固定臂的第一端、活动臂的第一端与支撑轮转动配合，固定臂的第二端与固定支架转动配合，活动臂的第二端与活动支架转动配合，滑轨穿过活动支架、一端固定在固定支架上，弹簧设置在固定支架和活动支架之间，测量仪器的两端分别与两个轮系单元的固定支架固定连接。本发明通过弹簧牵引活动支架沿滑轨滑动，带动支撑臂和支撑轮伸缩。本发明具有管径适应范围大、运动平稳性强、整体长度短等优点。

Description

管道检测仪定中装置

技术领域

本发明涉及管道检测技术领域，尤其涉及一种管道检测仪定中装置。

背景技术

管道检测仪定中装置是一种通过支撑臂的张开与收缩实现较大管径适应能力的支撑和运动机构。在管道检测领域，执行管道定位、探伤等任务的测量仪器需要在管道内部穿越一次或数次，为了保证仪器的测量精度，仪器在管道内应运动平稳、阻力小，因此需要为测量仪器配备稳定的管内运动支撑机构。由于管道规格多种多样，定中装置应具备较好的管径适应能力，使测量仪器可应用于不同内径的管道。同时，为了增加管道检测仪器在管道中的通行能力，仪器及其附属装置的整体尺寸要求尽可能的小，特别是整体长度要求尽可能短。

目前，管道检测仪器使用的定中装置具有一些缺点或不足，例如管径适应范围小、运动平稳性差、安装拆卸复杂等等。此外，现有定中装置大多安装在检测仪器的首尾两端，并向测量仪器两端外侧伸展，此种结构大幅增加了仪器整体长度，在狭小场所使用极为不便。

发明内容

在下文中给出关于本发明的简要概述，以便提供关于本发明的某些方面的基本理解。应当理解，这个概述并不是关于本发明的穷举性概述。它并不是意图确定本发明的关键或重要部分，也不是意图限定本发明的范围。其目的仅仅是以简化的形式给出某些概念，以此作为稍后论述的更详细描述的前序。

本发明提供一种管径适应范围大、运动平稳性强、整体长度短的管道检测仪定中装置。

本发明提供一种管道检测仪定中装置，包括分别固定连接在测量仪器两端的两个轮系单元，所述轮系单元包括至少三套一一对应的支撑轮、支撑臂和滑轨，以及一轮系支架，所述支撑臂包括固定臂和活动臂，所述轮系支架包括固定支架、活动支架和弹簧，所述固定臂的第一端、所述活动臂的第一端与所述支撑轮转动配合，所述固定臂的第二端与所述固定支架转动配合，所述活动臂的第二端与所述活动支架转动配合，所述滑轨穿过所述活动支架、一端固定在所述固定支架上，所述弹簧设置在所述固定支架和所述活动支架之间，所述测量仪器的两端分别与所述两个轮系单元的固定支架固定连接。

本发明提供的管道检测仪定中装置通过弹簧牵引活动支架沿滑轨滑动，带动支撑臂和支撑轮伸缩，从而实现在一定范围内自适应管道内径的变化，使定中装置运动更平稳。本发明采用模块化设计，可根据管道内径将测量仪器两端的轮系单元快速更换为相匹配的尺寸，从而大幅提升了管径适应范围。本发明可将轮系单元设置为活动支架向测量仪器方向滑动，从而大幅缩短了定中装置和测量仪器的整体长度。综上所述，本发明管道检测仪定中装置具有管径适应范围大、运动平稳性强、整体长度短等优点。

附图说明

参照下面结合附图对本发明实施例的说明，会更加容易地理解本发明的以上和其它目的、特点和优点。附图中的部件只是为了示出本发明的原理。在附图中，相同的或类似的技术特征或部件将采用相同或类似的附图标记来表示。

图1为本发明管道检测仪定中装置的一种实施方式的结构示意图。

图2为图1所示本发明一种实施方式中的支撑轮结构示意图。

图3为图1所示本发明一种实施方式中的支撑臂结构示意图。

图4为图1所示本发明一种实施方式中的第一轮系单元结构示意图。

图5为图1所示本发明一种实施方式中的第二轮系单元结构示意图。

图6为图1所示本发明一种实施方式中弹簧收缩牵引支撑轮张开时的结构示意图。

图7为图1所示本发明一种实施方式中弹簧拉伸牵引支撑轮收拢时的结构示意图。

图8为本发明管道检测仪定中装置另一种实施方式的轮系单元结构示意图。

附图标记说明：

10 支撑轮

20 支撑臂

30 轮系支架

40 活动轴

50 滑轨

60 测量仪器

1001 轮子

1002 滚珠轴承

1003 固定盘

1004 橡胶圈

1005 支撑轮中轴

1006 卡簧

2001 固定左臂

2002 固定右臂

2003 活动左臂

2004 活动右臂

2005 里程计盒

3001 仪器连接座

3002 滑轨座

3003 固定臂支架座

3004 固定臂支架

3005 活动臂支架座

3006 直线轴承

3007 卡簧

3008 活节螺栓

3009 弹簧

3010 牵引环

3011 紧定螺钉

3012 螺钉

3013 活动臂支架

具体实施方式

下面参照附图来说明本发明的实施例。在本发明的一个附图或一种实施方式中描述的元素和特征可以与一个或更多个其它附图或实施方式中示出的元素和特征相结合。应当注意，为了清楚的目的，附图和说明中省略了与本发明无关的、本领域普通技术人员已知的部件和处理的表示和描述。

图1为本发明管道检测仪定中装置的第一实施方式的结构示意图。

如图1所示，在本实施方式中，本发明管道检测仪定中装置包括分别固定连接在测量仪器两端的两个轮系单元。所述轮系单元包括至少三套一一对应的支撑轮10、支撑臂20和滑轨50，以及一轮系支架30。所述支撑臂20包括固定臂和活动臂，轮系支架30包括固定支架、活动支架和弹簧。所述固定臂的第一端、所述活动臂的第一端与支撑轮10转动配合，所述固定臂的第二端与所述固定支架转动配合，所述活动臂的第二端与所述活动支架转动配合。滑轨50穿过所述活动支架、一端固定在所述固定支架上。所述弹簧设置在所述固定支架和所述活动支架之间。测量仪器60的两端分别与所述两个轮系单元的固定支架固定连接。

优选地，滑轨50与测量仪器60平行设置。

优选地，支撑轮10和支撑臂20沿轮系支架30截面圆周均匀分布设置。具体地，在本实施例中，3件支撑轮10和3间支撑臂20相隔120°均匀分布设置。

优选地，滑轨50和测量仪器60固定在所述固定支架的同一侧面，所述第一轮系单元的滑轨50和所述第二轮系单元的滑轨50为相同滑轨的两端，所述滑轨第一端固定在所述第一轮系单元的固定支架上，第二端固定在所述第二轮系单元的固定支架上。支撑轮10和支撑臂20向轮系支架30收缩时，所述活动支架沿滑轨50向测量仪器60一侧滑动。本实施例滑轨和测量仪器同侧的设计方式使活动支架沿滑轨向测量仪器方向滑动，从而大幅缩短了定中装置和测量仪器的整体长度。

图2为本实施方式的支撑轮10结构示意图。

如图2所示，在本实施例中，支撑轮10包括轮子1001、滚珠轴承1002、两个固定盘1003、支撑轮中轴1005，滚珠轴承1002设置在轮子1001的中轴部位，两个固定盘1003分别固定安装在轮子1001的两侧面并夹紧滚珠轴承1002，支撑轮中轴1005穿过滚珠轴承1002，两侧分别通过卡簧1006固定。

优选地，轮子1001的圆周外沿设有凹槽，支撑轮10还包括设置在所述凹槽中的橡胶圈1004。轮子1001侧面沿圆周方向均匀设有至少三个磁珠。

图3为本实施方式的支撑臂20结构示意图。

如图3所示，在本实施例中，所述固定臂包括固定左臂2001和固定右臂2002，所述活动臂包括活动左臂2003和活动右臂2004。固定左臂2001、固定右臂2002、活动左臂2003、活动右臂2004的第一端分别设有中轴孔，第二端分别设有连接孔。支撑轮中轴1005位于轮子1001两侧的两端分别穿过固定左臂1001的中轴孔、活动左臂1003的中轴孔和固定右臂1002的中轴孔、活动右臂1004的中轴孔，并分别通过卡簧1006固定活动左臂2003和活动右臂2004。固定左臂2001的中部和固定右臂2002的中部通过螺钉固定连接，活动左臂2003的中部和活动右臂2004的中部通过螺钉固定连接。

优选地，活动左臂2003和活动右臂2004上还分别设有用于安装里程计的里程计盒2005。具体地，通过安装在里程计盒2005中的里程计和设置在轮子1001上的磁珠，可计算出所述定中装置的移动里程。所述磁珠为所述里程计提供磁脉冲，通过轮子1001旋转的圈数对移动里程进行计数，从而根据磁脉冲个数计算出移动里程。

图4为本实施方式的第一轮系单元结构示意图，图5为本实施例的第二轮系单元结构示意图。

如图4和图5所示，所述固定支架包括仪器连接座3001、滑轨座3002、固定臂支架座3003、固定臂支架3004。仪器连接座3001与测量仪器60通过螺纹连接。滑轨座3002通过螺钉分别与仪器连接座3001、固定臂支架座3003固定连接。滑轨座3002与滑轨50通过螺母固定连接。固定臂支架3004数量与支撑臂20相同，固定臂支架座3003上设有与固定臂支架3004一一对应的固定座，固定臂支架3004第一端通过螺钉固定在所述固定座上，第二端设有至少一个连接孔、伸入固定左臂2001第二端和固定右臂2002第二端之间，并通过活动轴40连接。所述活动支架包括活动臂支架座3005、直线轴承3006。活动臂支架座3005包括与所述活动臂一一对应、设有至少一个连接孔的活动臂支架，所述活动臂支架伸入活动左臂2003第二端和活动右臂2004第二端之间，并通过活动轴40连接。直线轴承3006通过卡簧3007固定在活动臂支架座3005上所设的轴承孔处，滑轨50一一对应穿过直线轴承3006。在本实施方式中，固定臂支架3004和活动臂支架的第二端各自设有3个连接孔，根据管道内径的不同可选用不同的连接孔连接。

优选地，所述轮系单元还包括牵引环3010，固定臂支架座3003上设有螺纹座，牵引环3010通过所述螺纹座固定在固定臂支架3003上。

优选地，牵引环3010上还设有用于固定牵引环3010和所述螺纹座的紧定螺钉3011。

优选地，轮系支架30包括至少一个弹簧3009，在本实施例中弹簧3009的数量为3个，弹簧3009第一端通过活节螺栓3008固定连接固定臂支架3003，第二端通过活节螺栓3008固定连接活动臂支架座3005。

优选地，仪器连接座3001上设有3个120°对称分布的螺纹孔，用于固定3个螺钉3012，滑轨座3002上设有3个圆周对称分布的弧形槽，用于调整角度以便安装滑轨50，3个螺钉3012分别穿过一个所述弧形槽，并通过螺母将滑轨座3002与仪器连接座3001固定连接。

优选地，固定臂支架3004和所述活动臂支架上分别安装有第一支架延长架和第二支架延长架，所述第一支架延长架与所述固定臂通过活动轴连接，所述第二支架延长架与所述活动臂通过活动轴连接。

具体地，在本实施例中，固定臂支架3004和活动臂支架上各设有3个连接孔，本实施例中配有两套不同尺寸的支架延长架。当不使用支架延长架，且支撑臂20通过活动轴40分别连接内侧连接孔时，所述管道检测仪定中装置适用于内径范围为330mm-420mm的管道；不使用支架延长架且连接中间连接孔时，适用于内径范围为360mm-450mm的管道；不使用支架延长架且连接外侧连接孔时，适用于内径范围为390mm-480mm的管道；使用小尺寸支架延长架且连接内侧连接孔时，适用于内径范围为460mm-550mm的管道；使用小尺寸支架延长架且连接中间连接孔时，适用于内径范围为500mm-590mm的管道；使用小尺寸支架延长架且连接外侧连接孔时，适用于内径范围为540mm-630mm的管道；使用大尺寸支架延长架且连接内侧连接孔时，适用于内径范围为610mm-700mm的管道；使用大尺寸支架延长架且连接中间连接孔时，适用于内径范围为650mm-740mm的管道；使用大尺寸支架延长架且连接外侧连接孔时，适用于内径范围为690mm-780mm的管道。因此，通过使用支架延长架并选用不同位置的连接孔，本实施例提供的定中装置可以适用内径范围为330mm-780mm的管道，大幅提升了管径适应范围。

图6为本实施方式弹簧收缩牵引支撑轮张开时的结构示意图。图7为本实施方式中弹簧拉伸牵引支撑轮收拢时的结构示意图。

如图6和图7所示，在本实施方式中，本发明管道检测仪定中装置的工作原理如下：

当管道内径增大时，支撑轮10未触及管道内壁，弹簧3009收缩，牵引活动臂支架座3005沿滑轨50向远离测量仪器60的方向滑动，从而带动支撑臂20的固定臂和活动臂相互收拢，支撑轮10向管道内壁方向张开，直至支撑轮抵住管道内壁，或弹簧3009牵引活动臂支架座3005至滑轨的外端(此时管道内径变化过大，可更换使用更大尺寸的轮系单元)；

当管道内径缩小时，管道内壁给予支撑轮10向轴心收缩的压力，支撑轮10向轴心收拢，支撑臂20的固定臂和活动臂相互张开，带动活动臂支架座3005沿滑轨50向测量仪器60的方向滑动，直至弹簧3009给予的反向拉伸力与活动臂带来的推力平衡。

此外，根据管道内径的大小不同，可以选用固定臂支架3004和活动臂支架的第二端上的不同连接孔。图6所示为选用最远离轴心的连接孔时，弹簧3009收缩牵引支撑轮10张开至张开直径最大时的结构。图7所示为选用最靠近轴心的连接孔时，弹簧3009拉伸牵引支撑轮10收拢至张开直径最小时的结构。

图8为本发明管道检测仪定中装置第二实施方式的轮系单元结构示意图。

如图8所示，本实施方式与第一实施方式的区别主要在于以下两点：

1、在第一实施方式中，滑轨50和测量仪器60固定在所述固定支架的同一侧面；而在本实施方式中，滑轨50和测量仪器60固定在所述固定支架的两相对侧面，所述轮系单元还包括一固定端，滑轨50第一端固定在所述固定支架上，第二端固定在所述固定端上。具体地，如图8所示，测量仪器60固定在仪器连接座3001右侧，滑轨座3002固定在仪器连接座左侧，滑轨50第一端固定在滑轨座3002上，第二段固定在左侧的固定端上。该设置方式是由轮系单元的尺寸决定的，本实施方式中的轮系单元适用于内径为90mm-125mm的管道，三根滑轨之间的空间不足以容纳测量仪器，因此只能将轮系单元设置在仪器连接座的另一侧，当轮系单元的尺寸增大到滑轨之间足以设置测量仪器时，应当采用滑轨和测量仪器固定安装在固定支架同侧的设置，从而缩短定中装置和测量仪器的整体长度。

2、在第一实施方式中，各支撑臂20的活动臂通过活动轴40连接到活动臂支架座3005上，各组支撑轮10和支撑臂20具有相同的张开半径；而在本实施方式中，所述活动支架包括与所述活动臂一一对应的活动臂支架3013和直线轴承3006。活动臂支架3013第一端设有至少一个连接孔、伸入活动左臂2003第二端和活动右臂2004第二端之间，并通过活动轴40连接，活动臂支架3013第二端设有轴承孔，通过卡簧3007将直线轴承3006固定在轴承孔处，滑轨50一一对应穿过直线轴承3006，轮系支架30包括与活动臂支架3013一一对应的弹簧3009，弹簧3009第一端通过活节螺栓3008固定连接固定臂支架3003，第二端通过活节螺栓3008固定连接活动臂支架3013。在本实施方式中，各组支撑臂20的活动臂所连接的活动臂支架3013相互独立地与滑轨50轴承连接，分别通过弹簧3009一一对应地牵引活动臂支架3013，从而实现在同一轮系单元中可以使用不同尺寸的支撑轮10和支撑臂20，各支撑轮10可实现不同的张开半径，从而更好地适应弯曲管道或不规则管道，使管道检测仪定中装置具备更强的管道适应能力。

综上所述，本发明提供的管道检测仪定中装置通过弹簧牵引活动支架沿滑轨滑动，带动支撑臂和支撑轮伸缩，从而实现在一定范围内自适应管道内径的变化，使定中装置运动更平稳，还通过在轮子上设置橡胶圈增强了运动平稳性。本发明采用模块化设计，可根据管道内径将测量仪器两端的轮系单元快速更换为相匹配的尺寸，通过支架延长架并选用合适的连接孔，大幅提升了管径适应范围。本发明将轮系单元设置为活动支架向测量仪器方向滑动，从而大幅缩短了定中装置和测量仪器的整体长度。本发明管道检测仪定中装置具有管径适应范围大、运动平稳性强、整体长度短等优点。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种管道检测仪定中装置，其特征在于，包括分别固定连接在测量仪器两端的两个轮系单元，所述轮系单元包括至少三套一一对应的支撑轮、支撑臂和滑轨，以及一轮系支架，所述支撑臂包括固定臂和活动臂，所述轮系支架包括固定支架、活动支架和弹簧，所述固定臂的第一端、所述活动臂的第一端与所述支撑轮转动配合，所述固定臂的第二端与所述固定支架转动配合，所述活动臂的第二端与所述活动支架转动配合，所述滑轨穿过所述活动支架、一端固定在所述固定支架上，所述弹簧设置在所述固定支架和所述活动支架之间，所述测量仪器的两端分别与所述两个轮系单元的固定支架固定连接；

所述滑轨和所述测量仪器固定在两个所述固定支架之间，所述支撑轮和所述支撑臂向所述轮系支架收缩时，所述活动支架沿所述滑轨向所述测量仪器一侧滑动。

2.根据权利要求1所述的管道检测仪定中装置，其特征在于，所述滑轨与所述测量仪器平行设置；所述支撑轮和支撑臂沿所述轮系支架截面圆周均匀分布设置。

3.根据权利要求1所述的管道检测仪定中装置，其特征在于，第一轮系单元的滑轨和第二轮系单元的滑轨为相同滑轨的两端，所述滑轨第一端固定在所述第一轮系单元的固定支架上，第二端固定在所述第二轮系单元的固定支架上。

4.根据权利要求1所述的管道检测仪定中装置，其特征在于，所述支撑轮包括轮子、滚珠轴承、两个固定盘、支撑轮中轴、橡胶圈，所述滚珠轴承设置在所述轮子的中轴部位，所述两个固定盘分别固定安装在所述轮子的两侧面并夹紧所述滚珠轴承，所述支撑轮中轴穿过所述滚珠轴承，两侧分别通过卡簧固定，所述轮子的圆周外沿设有凹槽、侧面沿圆周方向均匀设有至少三个磁珠，所述橡胶圈设置在所述凹槽中。

5.根据权利要求4所述的管道检测仪定中装置，其特征在于，所述固定臂包括固定左臂和固定右臂，所述活动臂包括活动左臂和活动右臂；所述固定左臂、所述固定右臂、所述活动左臂、所述活动右臂的第一端分别设有中轴孔，第二端分别设有连接孔；所述支撑轮中轴位于轮子两侧的两端分别穿过所述固定左臂的中轴孔、所述活动左臂的中轴孔和所述固定右臂的中轴孔、所述活动右臂的中轴孔，并分别通过卡簧固定所述活动左臂和所述活动右臂；所述固定左臂的中部和所述固定右臂的中部通过螺钉固定连接，所述活动左臂的中部和所述活动右臂的中部通过螺钉固定连接，所述活动左臂和所述活动右臂上还分别设有用于安装里程计的里程计盒。

6.根据权利要求5所述的管道检测仪定中装置，其特征在于，所述固定支架包括仪器连接座、滑轨座、固定臂支架座、固定臂支架，所述仪器连接座与所述测量仪器通过螺纹连接，所述滑轨座通过螺钉分别与所述仪器连接座、所述固定臂支架座固定连接，所述滑轨座与所述滑轨通过螺母固定连接，所述固定臂支架数量与所述支撑臂相同，所述固定臂支架座上设有与所述固定臂支架一一对应的固定座，所述固定臂支架第一端通过螺钉固定在所述固定座上，第二端设有至少一个连接孔，所述固定臂支架的第二端伸入所述固定左臂第二端和所述固定右臂第二端之间，并通过活动轴连接。

7.根据权利要求6所述的管道检测仪定中装置，其特征在于，所述轮系单元还包括牵引环，所述固定臂支架座上设有螺纹座，所述牵引环通过所述螺纹座固定在所述固定臂支架上，所述牵引环上还设有用于固定所述牵引环和所述螺纹座的紧定螺钉。

8.根据权利要求6所述的管道检测仪定中装置，其特征在于，所述活动支架包括活动臂支架座、直线轴承；所述活动臂支架座包括与所述活动臂一一对应、设有至少一个连接孔的活动臂支架，所述活动臂支架伸入所述活动左臂第二端和所述活动右臂第二端之间，并通过活动轴连接；所述直线轴承通过卡簧固定在所述活动臂支架座上所设的轴承孔处，所述滑轨一一对应穿过所述直线轴承；所述轮系支架包括至少一个弹簧，所述弹簧第一端通过活节螺栓固定连接所述固定臂支架，第二端通过活节螺栓固定连接所述活动臂支架座。

9.根据权利要求6所述的管道检测仪定中装置，其特征在于，所述活动支架包括与所述活动臂一一对应的活动臂支架和直线轴承；所述活动臂支架第一端设有至少一个连接孔、伸入所述活动左臂第二端和所述活动右臂第二端之间，并通过活动轴连接，所述活动臂支架第二端设有轴承孔，通过卡簧将所述直线轴承固定在轴承孔处，所述滑轨一一对应穿过所述直线轴承；所述轮系支架包括与所述活动臂支架一一对应的弹簧，所述弹簧第一端通过活节螺栓固定连接所述固定臂支架，第二端通过活节螺栓固定连接所述活动臂支架。

10.根据权利要求8或9所述的管道检测仪定中装置，其特征在于，所述固定臂支架和所述活动臂支架上分别安装有第一支架延长架和第二支架延长架，所述第一支架延长架与所述固定臂通过活动轴连接，所述第二支架延长架与所述活动臂通过活动轴连接。